Isopropóxido de aluminio

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Isopropóxido de aluminio

Un enantiomorfo de Al4(OiPr)12
General
Fórmula estructural Imagen de la estructura
Fórmula molecular C9H21AlO3
Identificadores
Número CAS 555-31-7[1]​
Número RTECS BD0975000
ChemSpider 21111892 10670, 21111892
PubChem 16685055
UNII R7486191H8
InChI=InChI=1S/3C3H7O.Al/c3*1-3(2)4;/h3*3H,1-2H3;/q3*-1;+3
Key: SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Masa molar 204,131 g/mol
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El isopropóxido de aluminio es un compuesto químico que suele describirse con la fórmula Al(O-i-Pr)3, donde i-Pr es el grupo isopropilo (-CH(CH3)2). Este sólido incoloro es un reactivo útil en síntesis orgánica.[2]​

Estructura[editar]

La estructura tetramérica del material cristalino se verificó mediante espectroscopia de RMN y cristalografía de rayos X. La especie se describe mediante la fórmula Al[(μ-O-i-Pr)2Al(O-i-Pr)2]3.[3]​[4]​ El único Al central es octaédrico, y otros tres centros de Al adoptan geometría tetraédrica. La simetría de grupo puntual idealizada es D3.

Preparación[editar]

Este compuesto está disponible comercialmente. Industrialmente, se prepara mediante la reacción entre alcohol isopropílico y aluminio metálico, o tricloruro de aluminio:

2 Al + 6 iPrOH → 2 Al(O-i-Pr)3 +3H2
AlCl3 + 3 iPrOH → Al(O-i-Pr)3 + 3 HCl

El procedimiento consiste en calentar una mezcla de aluminio, alcohol isopropílico, con una pequeña cantidad de cloruro mercúrico. El proceso se produce mediante la formación de una amalgama del aluminio. A veces se añade una cantidad catalítica de yodo para iniciar la reacción.[5]​ La vía industrial no utiliza mercurio.[6]​

Reacciones[editar]

El isopropóxido de aluminio se utiliza en las reducciones MPV de cetonas y aldehídos y en la oxidación Oppenauer de alcoholes secundarios.[7]​ En estas reacciones, se supone que el clúster tetramérico se disgrega. Se utiliza en la reacción de Tishchenko.

Como alcóxido básico, el Al(O-i-Pr)3 también se ha investigado como catalizador para la polimerización por apertura de anillo de ésteres cíclicos.[8]​

Historia[editar]

El isopropóxido de aluminio apareció por primera vez en la tesis de maestría del químico orgánico ruso Vyacheslav Tishchenko (Вячеслав Евгеньевич Тищенко, 1861-1941), que se reimprimió en el Journal of the Russian Physico-Chemical Society (Журнал Русского Физико-Химического Общества) de 1899.[9]​ Esta contribución incluía una descripción detallada de su síntesis, su peculiar comportamiento fisicoquímico y su actividad catalítica en la reacción de Tishchenko (transformación catalítica de aldehídos en ésteres). Más tarde, en 1925, Meerwein y Schmidt descubrieron que también mostraba actividad catalítica como agente reductor en la reducción Meerwein-Ponndorf-Verley ("MPV").[10]​[11]​ La reacción inversa de la MPV, la oxidación de un alcohol a una cetona, se denomina oxidación de Oppenauer. La oxidación de Oppenauer original empleaba butóxido de aluminio en lugar de isopropóxido.[12]​

Referencias[editar]

  1. ↑ Número CAS
  2. ↑ Ishihara, K.; Yamamoto, H. (2001). «Aluminum Isopropoxide». Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. John Wiley & Sons. ISBN 0471936235. doi:10.1002/047084289X.ra084. 
  3. ↑ Folting, K.; Streib, W. E.; Caulton, K. G.; Poncelet, O.; Hubert-Pfalzgraf, L. G. (1991). «Characterization of aluminum isopropoxide and aluminosiloxanes». Polyhedron 10 (14): 1639-46. doi:10.1016/S0277-5387(00)83775-4. 
  4. ↑ Turova, N. Y.; Kozunov, V. A.; Yanovskii, A. I.; Bokii, N. G.; Struchkov, Yu T.; Tarnopolskii, B. L. (1979). "Physico-chemical and structural investigation of aluminium isopropoxide." J. Inorg. Nucl. Chem. 41(1): 5-11, doi 10.1016/0022-1902(79)80384-X.
  5. ↑ Young, W.; Hartung, W.; Crossley, F. (1936). «Reduction of Aldehydes with Aluminum Isopropoxide». J. Am. Chem. Soc. 58: 100-102. doi:10.1021/ja01292a033. 
  6. ↑ Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (en inglés) (1 edición). Wiley. 15 de junio de 2000. ISBN 978-3-527-30385-4. doi:10.1002/14356007.a01_527. Consultado el 26 de julio de 2023. 
  7. ↑ Eastham, Jerome F.; Teranishi, Roy (1955). «Δ4-Cholesten-3-one». Organic Syntheses 35: 39. doi:10.15227/orgsyn.035.0039. 
  8. ↑ Tian, D.; Dubois, Ph.; Jérôme, R. (1997). «Macromolecular Engineering of Polylactones and Polylactides. 22. Copolymerization of ε-Caprolactone and 1,4,8-Trioxaspiro[4.6]-9-undecanone Initiated by Aluminum Isopropoxide». Macromolecules 30 (9): 2575-2581. doi:10.1021/ma961567w. 
  9. ↑ Тищенко, B. E. (Tishchenko, V. E.) (1899). «Действие амальгамированного алюминия на алкоголь. Алкоголятов алюминия, их свойства и реакции» [Effect of amalgamated aluminium on alcohol. Aluminium alkoxides, their properties and reactions.]. Журнал Русского Физико-Химического Общества (Journal of the Russian Physico-Chemical Society) (en ruso) 31: 694-770. 
  10. ↑ Meerwein, H.; Schmidt, R. (1925). «Ein neues Verfahren zur Reduktion von Aldehyden und Ketonen» [A new procedure for the reduction of aldehydes and ketones]. Justus Liebigs Ann. Chem. (en alemán) 444: 221-238. doi:10.1002/jlac.19254440112. 
  11. ↑ Wilds, A. L. (1944). «Reduction with Aluminum Alkoxides (The Meerwein-Ponndorf-Verley Reduction)». Org. React. 2 (5): 178-223. doi:10.1002/0471264180.or002.05. 
  12. ↑ Oppenauer, R. V. (1937). «Eine Methode der Dehydrierung von Sekundären Alkoholen zu Ketonen. I. Zur Herstellung von Sterinketonen und Sexualhormonen» [Dehydration of secondary alcohols to ketones. I. Preparation of sterol ketones and sex hormones]. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas (en alemán) 56 (2): 137-144. doi:10.1002/recl.19370560206. 

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